Estudo experimental de melhoramento de solos moles através da técnica de adensamento térmico

Abstract

La presente investigación presenta los resultados de un estudio experimental realizado en muestras de arcilla marina de la costa sur de Brasil (reconstituidas) para investigar el efecto de la temperatura sobre la resistencia al corte no drenado de esta muestra. El estudio se realizó en un triaxial térmico que puede soportar temperaturas de hasta 65ºC y una presión hidrostática de 4MPa. El programa experimental incluye una serie de ensayos triaxiales CIU convencionales y térmicas a diferentes niveles de temperatura (23 ± 1ºC, 40ºC, 55ºC). Los resultados del programa experimental se analizaron a la luz de las definiciones de la teoría de la mecánica de suelos en estado crítico. Se observó que la densificación térmica resultó en un incremento de la velocidad de deformación. Esto dependía de la magnitud del aumento de temperatura y de la tensión efectiva. El enfriamiento de los especímenes a temperatura ambiente bajo un esfuerzo efectivo constante nos permitió verificar que la deformación volumétrica provocada por la densificación térmica era plástica. En cuanto a la resistencia al cizallamiento no drenado, el aumento de temperatura de 40ºC resultó en un aumento de 88% en relación a la resistencia a temperatura ambiente, mientras que el aumento de temperatura a 55º resultó en un aumento del 98%. El presente estudio presenta resultados de ensayos útiles que apuntan a la consolidación térmica como una alternativa para mejorar la respuesta de suelos de baja resistencia y alta compresibilidad. Esto se vuelve especialmente interesante para el uso de la técnica en lugares donde la presencia humana y el uso de métodos convencionales no son posibles, como en el fondo marino a grandes profundidades.

A presente pesquisa apresenta os resultados de um estudo experimental realizado em amostras de argila marinha da costa sul Brasileira (reconstituídas) para investigar o efeito da temperatura na resistência ao cisalhamento não drenada dessa amostra. O estudo foi realizado em um triaxial térmico que pode suportar temperaturas de até 65ºC e uma pressão hidrostática de 4MPa. O programa experimental inclui uma série de ensaios triaxiais CIU convencionais e térmicos, em diferentes níveis de temperatura (23±1ºC, 40ºC, 55ºC). Os resultados do programa experimental foram analisados à luz das definições da teoria da mecânica do solo no estado crítico. Observou-se que o adensamento térmico resultou num aumento de velocidade das deformações. Esta dependeu da magnitude do incremento da temperatura e da tensão efetiva. O resfriamento do corpo de prova até a temperatura ambiente sob tensão efetiva constante permitiu constatar que a deformação volumétrica causada pelo adensamento térmico foi plástica. Quanto a resistência ao cisalhamento não drenado o incremento de temperatura de 40ºC resultou num aumento de 88% em relação a resistência a temperatura ambiente, já o incremento de temperatura para 55º resultou num aumento de 98%. O presente estudo apresenta resultados de ensaios úteis que apontam o adensamento térmico como uma alternativa para melhorar a resposta de solos de baixa resistência e alta compressibilidade. Isso se torna especialmente interessante para o uso da técnica em locais onde a presença humana e o uso de métodos convencionais não é possível, como no leito marinho em grandes profundidades.